CN108326045B - 一种二辊斜轧穿孔机大扩径轧制用导板的设计方法 - Google Patents

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    • B21B39/165—Guides or guide rollers for rods, bars, rounds, tubes ; Aligning guides

Abstract

本发明涉及一种实现二辊斜轧穿孔机大扩径轧制的导板设计方法。其特征在于设计导板与管坯和毛管的摩擦工作面沿钢坯咬入的行进方向设计分为入口导向段、控制变形段、出口脱离段。入口导向段锥角角度为0.5～2度，该段终止位置为顶头顶鼻所处位置。控制变形段锥角角度比轧辊出口辊面角角度大0.5～8度，控制变形区段的终止位置处于顶头均壁段的位置范围内。出口脱离段锥角角度比控制变形区锥角角度大2～8度。导板圆弧面的圆心位置相对轧制中心线的偏心距离Le＝(0.12～0.25)*孔喉辊距值。本发明可提高该机组加工变形能力，扩大机组产品范围，使生产中穿轧毛管的扩径率≥25％，同时保证毛管的壁厚不均度满足生产要求，显著减少甚至避免大扩径轧制时的毛管尾部轧卡事故。

Description

一种二辊斜轧穿孔机大扩径轧制用导板的设计方法
技术领域
本发明涉及一种二辊斜轧穿孔机导板的设计方法，特别是涉及一种实现二辊斜轧穿孔机大扩径轧制的导板设计方法。
背景技术
二辊斜轧穿孔机是无缝钢管热轧生产中重要的主变形设备之一。导板在二辊斜轧穿孔机中以其具备孔型封闭性好、更换简单、成本低廉等特点而受到大量应用。穿孔变形实质是实心管坯是通过由轧辊、导板和顶头组成的孔型轧制后得到空心毛管的过程。作为孔型构成的重要组成部分，导板的设计在很大程度上决定着穿孔机组加工变形的能力和所产毛管的质量。
为紧跟上不断变化的无缝钢管市场产品需求，部分无缝钢管生产企业需要进行工艺调整，以生产更大外径规格的产品。在既有设备电机不扩容、加热炉不重建等约束条件下，在穿孔机处以原有小规格管坯穿轧生产出更大规格的毛管是实现工艺调整的关键。在大扩径穿轧工艺的试生产中出现毛管壁厚不均度过大和毛管尾部轧制卡钢的情况，一般有效扩径率≤18％，现有设计已不能满足生产需求。
发明内容
为解决上述技术难题，本发明的目的在于提供一种实现二辊斜轧穿孔机大扩径轧制的导板设计方法。
本发明通过以下技术方案予以实现：
1.导板与管坯和毛管的摩擦工作面沿钢坯咬入的行进方向设计分为入口导向段(G1)、控制变形段(G2)、出口脱离段(G3)；所述入口导向区段(G1)入口锥角角度(αA)为0.5～2度，该段终止位置为顶头顶鼻所处位置。
2.上述控制变形区段(G2)，控制变形段锥角角度(αB)比轧辊出口辊面角角度大0.5～8度，控制变形区段的终止位置处于顶头均壁段(D1)的位置范围内。
3.上述出口脱离段(G3)，出口脱离区锥角角度(αC)比控制变形区锥角角度(αB)大2～8度。
4.导板内侧为圆弧面，导板圆弧面的圆心位置(OH)相对轧制中心线位置(OR)的偏心距离(Le)＝(0.12～0.25)*辊距值(DR)。
本发明的有益效果是：
本发明可以提高该机组加工变形能力，扩大机组产品范围，可使生产中穿轧毛管的扩径率≥25％，同时保证毛管的壁厚不均度满足生产要求，显著减少甚至避免大扩径轧制时的毛管尾部轧卡事故。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1孔型设计中导板与顶头的位置关系示意图。
图2孔型设计中顶头与轧辊的位置关系示意图。
图3本发明导板的主视图。
图4本发明导板的纵向剖面图。
图5本发明导板的横向剖面图。
图中标记为，100-导板，200-顶头，300-轧辊，D1-顶头的均壁段，DR-轧辊辊距，αA-导板入口导向段锥角，αB-导板控制变形段锥角，αC-导板出口脱离段锥角，OH-导板圆弧面圆弧圆心位置，OR-孔型轧制中心线位置，Le-圆弧面圆心相对轧制中心的偏心距，RCC-导板圆弧面半径。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，现结合附图以及实施例对本发明进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为使公众对本发明有更好的了解，下文对本发明的描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说，没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
实施例：某厂的锥形辊穿孔机组生产中以直径180mm的管坯实际穿孔轧制生产空心毛管，选用轧辊300名义直径1010mm，辊身长610mm，辊面入口角3度，辊面出口角4.8度，固定辗轧角15度，顶头200直径为174mm，轧辊100调整压下率约11％，轧辊300辊距值DR为160mm，顶头200前压下率控制为5.5％，采用本发明设计导板100，如图4中其圆弧面偏心距Le值为28mm，导板100入口导向区G1的锥角角度αA为1.6度，控制变形区G2的锥角角度αB为6.5度，出口脱离区G3的锥角角度αC为9度，导板100总长700mm，图5中辊距位置导板圆弧面半径值RCC为117mm。
原设计穿孔机组最大稳定穿轧的毛管外径值约为213mm，同时在生产该外径值毛管时，每八小时生产作业中约出现毛管尾部卡钢事故约为10～20次；采用上述孔型改进后，最大稳定穿轧的毛管外径值约为230mm，壁厚不均程度满足生产需求，在生产该外径值毛管时，每八小时生产作业中出现毛管尾部卡钢事故次数约为0～1次。

Claims (3)

1.一种实现二辊斜轧穿孔机大扩径轧制的导板设计方法，其特征在于：导板与管坯和毛管的摩擦工作面沿钢坯咬入的行进方向设计分为入口导向区段(G1)、控制变形区段(G2)、出口脱离区段(G3)；所述入口导向区段入口锥角角度(αA)为0.5～2度，所述入口导向区段终止位置为顶头顶鼻所处位置；
所述导板内侧为圆弧面，导板圆弧面的圆心位置(OH)相对轧制中心线位置(OR)的偏心距离(Le)＝(0.12～0.25)*辊距值(DR)。
2.根据权利要求1所述实现二辊斜轧穿孔机大扩径轧制的导板设计方法，其特征在于：所述控制变形区段(G2)，控制变形区段锥角角度(αB)比轧辊出口辊面角角度大0.5～8度，控制变形区段的终止位置处于顶头均壁段(D1)的位置范围内。
3.根据权利要求1所述实现二辊斜轧穿孔机大扩径轧制的导板设计方法，其特征在于：所述出口脱离区段出口脱离区段锥角角度(αC)比控制变形区段锥角角度(αB)大2～8度。
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